14 纳米工艺的极限!I9-9900K:无可争议的性能王者

一、前言:i9-9900K 终于上市 主流平台首次迎来

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稍有资历的 DIY 玩家应该还记得 2006 年 5 月 9 日那天,Intel 第二代酷睿处理器上市所带来的感动(第一代仅用于移动平台),Core 2 Duo 处理器以极低的频率达到了前辈奔腾 4 处理器将近 2 倍的性能,而且功耗还降低了一半,2 年半之后的 2008 年 11 月 17 日,第四代酷睿处理器同时也是第一代酷睿 i 系列处理器 i7-920 正式发布,整合了内存控制器、全新的共享三级缓存以及对超线程的支持,使得 Nehalem 构架的第一代的 i 系列处理器性能几乎得到了整倍的提升,双核可以战胜老酷睿 4 核!

幸福来的太突然,然而消逝的也是如此之快,一切都恍然如梦!自此之后,Intel 在挤牙膏的路上再也无法回头,十年过后的第八代酷睿处理器 i7-8700K(正确的说法应该是第八代酷睿 i 系列处理器)相比第一代的 i7-920,在单核同频性能方面,提升幅度只有可怜的 30%。

显卡领域,GPU 开发公司 NVIDIA 在每一次更新制程工艺时都会研发出一款芯片面积更大的顶级 GPU 来狠狠击垮对手(TU102 核心面积达到了恐怖的 754 mm2)。英特尔则不同,i7-920 芯片面积有 300mm2,到了 i7-7700K 这一代就只剩下 120 mm2,核心数没变,晶体管数量也没有多少变化 ( 新增的那点点晶体管都被核显吃了 ) ,300 平方 mm2 的芯片 i9-7980XE 被转移到了利润更高的发烧平台,售价 15000 元。

2017 年 2 月 AMD 发布 ZEN 构架锐龙处理器之后,感受到了压力的 Intel 加速产品更新换代的步伐,在不到 2 年的时间内连续发布了三代酷睿产品,同时也主流平台延续了 12 年的四核策略也终于宣告破产,多核的时代的大幕已经消费者面前慢慢开启。

2019 年 10 月 9 日,英特尔正式发布了第九代酷睿处理器,共有 i9-9900K、i7-9700K、i5-9600K 三个型号,虽然依旧使用了 14nm++ 工艺,但是还是带来了非常多的变化 :

1、第一次将 i9 序列引入到主流桌面市场

其实十几年前酷睿 i 系列的时候,大家就等着顶级产品会冠以 i9 的名号,但是 Intel 一直学藏着它,直到去年的酷睿 X 系列发烧平台上,Intel 才将十核心及其上的产品挂上 i9。

此前的高性能移动平台上,顶级的 8 核心 16 线程也用上了 i9,而这一次 Intel 又把它带到了主流桌面市场,足见对这些顶级产品的信赖。

当然了,由于主流和发烧产品线都有了 i9,也都有 i7,型号分辨起来可能会有些乱,但只要记住发烧级现在结尾都是 X,主流则是 K 或者无字母后缀,就行了。

2、第一次为 Intel 主流消费市场带来 8 核心 16 线程

增加更多核心是 Intel 这两年的主要手段,几乎所有产品线都是如此。前几年的主流产品一直都是最多 4 核心 8 线程,八代酷睿来到 6 核心 12 线程,九代又一次跳跃到 8 核心 16 线程,可以更好地满足多线程、多任务需求,尤其是游戏的同时可以随意录像、直播。

3、第一次普及加速 5GHz

之前的 x86 40 周年纪念版 i7-8086K 已经可以睿频加速到 5GHz,但那是个限量版,i9-9900K则是第一次在全面上市的处理器上飙到 5GHz,借助睿频加速技术 2.0 可以让单个核心运行在 5GHz,这无疑是个里程碑的进步。

再加上酷睿架构一贯优秀的高频率和单线程优势,i9-9900K 在游戏里绝对是无敌的存在。按照官方数据,i9-9900K 游戏性能比上代同党产品 i7-8700K 提升 10%左右,对比三年前的 i7-6700K 则可提升多达 37%

4、七年来第一次用钎焊散热

Intel 处理器上一次在内核与散热顶盖之间使用高级的钎焊散热材料,还是 2011 年的第二代酷睿 Sandy Bridge,之后一直都是普通硅脂,再加上 22nm、14nm 工艺集成度高、芯片面积小、发热集中,明显影响了核心温度和超频。

钎焊散热 ( Solder TIM ) 也可以叫做焊锡膏,是一种液态金属性质的散热材质,导热效率更高,用上它可以大大加强处理器内部热量的释放,从而降低核心温度,既有利于更长时间运行在更高的睿频频率上,也有利于扩大超频空间。

i9-9900K、i7-9700K、i5-9600K 三款 K 系列新品都用上了钎焊散热,而且都不锁频,可以自由超频。

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i9-9900K 依然使用 14nm++ 工艺,级缓存 16MB ( 所有核心共享 ) ,基准频率 3.6GHz,睿频加速最高 5.0GHz,8 核全开时也能达到 4.7GHz,远远高于 8086K 的 4.3GHz 全核频率,目前国行售价为 4999 元。

关于 i9-9900K 目前市面上有太多的谣言,下面让我们来揭开面纱,看看它到底隐含着怎样的实力。

  1. 二、外观:正十二面体盒子惹眼 LGA1151 接口连续 4 代使用
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Intel 这些年的处理器包装盒都比较简洁,一个普普通通的方盒子,而这一次特别为 i9-9900K 准备了一个正十二面体形状的全新盒子,半透明玻璃材质,经典深蓝色色调,配上橙黄过渡颜色的 Core i9 标识,靓丽异常。

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打开后里面还有一个五角形的小盒子。

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媒体测试的版本和零售版多少游戏一些不同,正面没有标注处理器的型号。"Intel confidential" 意味着这是不对外销售的内部版本。

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LGA1151 接口,与 7700K、8086K 并没有不同。这个接口从 i7-6700K 开始已经连续使用了 4 代。

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斜视图。

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侧视图,可以看出 9900K 的基板要比 7700K 和 8700K 更厚一些。

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与 1 角钱硬币的对比。

三、测试平台:微星 MPG Z390 GAMING PRO CARBON AC 暗黑板主板

测试平台如下:

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内存则使用了芝奇 F4-3200C14D 16GFX 套装,其采用了三星 B-die 颗粒,标称频率 3200MHz,主时序 14-14-14-34,工作电压 1.35V。

主板则是使用的微星 MPG Z390 GAMING PRO CARBON AC 暗黑板主板。

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MPG Z390 暗黑板主板为 ATX 板型结构,24.3x30.4cm 大小。整体使用了碳纤维元素风格设计,主板有 7 个 4pin 风扇接口。

MOSFET 来自于安森美,上桥是 4C029YEJB2U、下桥是 4C024YEJA61。最大通过电流为 30A。

CPU 部分采用了 10+1 相供电方案,当超频到 1.3V 使用时,每一相可以提供 42W 的功率。主板 11 相供电理论上能为处理器提供 462W 的输入功率。要知道 i9-9900K 默认 TDP 仅有 95W,MPG Z390 暗黑板为玩家的极限超频预留了非常充裕的功耗。

四条 DDR4 内存插槽周围设置了一圈钢铁装甲,加固的同时还可以屏蔽电磁干扰(EMI)。。内存部分也设计了独立供电模块,可以支持高达 4400MHz 频率的内存条,最高支持 64GB 内存。

如上图所示,在内存插槽下面主板有 4 个 LED 指示灯,分别代表 CPU、内存、显卡、启动设备。当电脑出现故障无法正常开机时,对应的 LED 指示灯就会亮起来,告诉你是哪一个部件出了问题。

比起 Debug 灯上面各种难懂的代码,无疑 LED 侦错灯更加照顾新手。

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扩展插槽方面,配备了 3 条 PCI-E x16 全尺寸插槽,以及 3 条 PCI-E x1 插槽;其中 2 条 PCI-E x16 插槽使用了超合金强化加固技术,可以减损用户在插拔显卡时对插槽造成损伤,也有利稳固。

另外还配备了 2 个 PCIe3.0x4 的 M.2 插座,下方的那个 M.2 插座还覆盖这一个金属散热块,可以给 SSD 带来更好的散热效果。2 个 M.2 插座都能支持 SATA 通道、PCIE 通道的 M.2 型 SSD,也能支持傲腾内存盘。

MPG Z390 暗黑板将 I/O 挡板与 I/O 接口整合在了一起。一体式的 I/O 挡板对于装机新手来说非常的体贴。

接口部分有 1Xps/2、2xUSB2.0、3xUSB3.1 Gen2、1xType-C、1xDisplayPort、1xHDMI、1xS/PDIF、5x3.5mm 音频、1xRJ45、2xWireless 天线接口。

6 个 SATA3.0 端口,右边还有一个 USB3.0 扩展插针。

音频部分使用了 ALC1220 解码芯片,支持 120db 信噪比,并配有独立的功放芯片以及日系 NCC 黑金刚专业音频电容。主板的音频区域使用独立线路设计,能与主板上其他组件有效隔离,以确保输出纯净的音质。

四、常规性能测试:多线程领先 8086K 40% 比 2700X 强 22%

7-Zip

7-Zip 是一款完全免费而且开源的压缩软件,相比其他软件有更高的压缩比但同时耗费的资源也相对更多,如果你需要一款能够提供强大压缩性能的软件,那么它是你最好的选择。

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9900K 在多线程成绩为 71193MIPS,单线程则为 79。

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在 7-zip 测试中,多线程方面,9900K 能够领先 8086K 21000 分,领先幅度达到了 40%。同样也能领先 2700X 38% 左右。

CPU-Z

CPU-Z 除了能查看处理器各种信息之外,在测试分数界面还提供了 CPU 性能测试功能。测试分为两种模式:单线程 / 多线程,两种模式分别对 CPU 的单线程和多线程进行测试,然后给出相对应的分数作为参考。

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9900K 单线程分数为 566.9, 多线程达到了恐怖的 5556。

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在 CPU-Z v1.85 测试中,多线程方面,9900K 能够领先 8086K 1684 分,领先幅度达到了 45%;能领先 2700X 有 16% 左右。

POV-Ray

POV-Ray 是一款能够在短时间内持续追踪光线视觉,产生高质量计算机图像的工具,同时该软件也是一款开源软件。光线跟踪(ray tracing)是一个能在二维 ( 2D ) 屏幕上呈现三维 ( 3D ) 图像的方法,它能渲染出高精度的影像。

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9900K 多线程成绩为 5321PPS,单线程则为 516。

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在 POV-Ray 测试中,多线程方面,9900K 能够领先 8086K 1343 分,领先幅度达到了 45%;能领先 2700X 有 21% 左右。

Adobe Premiere Pro

Adobe Premiere Pro 是目前最流行的非线性编辑软件,是数码视频编辑的强大工具,它作为功能强大的多媒体视频、音频编辑软件,应用范围不胜枚举,制作效果美不胜收,足以协助用户更加高效地工作。

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我们用 Adobe Premiere Pro 对一个 30 秒的 4K 视频进行转码,9900K 耗时 220 秒,8086K 用掉了 286 秒,2700X 耗时与 9900K 相当,只落后 5 秒。

CineBench R15

CineBench 是很有说服力的一套 CPU 测试系统,最新的是 R15 版。R15 版本最多能够支持 256 个逻辑核心,此外还加强了着色器、抗锯齿、阴影、灯光以及反射模糊等的考察,对 CPU 性能的检测更加准确。

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9900K 单线程分数为 216cb,多线程达到了 2037cb。

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在CineBench R15测试中,多线程方面,9900K 能够领先 8086K 609 分,领先幅度达到了 43%;能领先 2700X 有 16% 左右。

还有很多测试小编就不一一列举了。 直接shangtu

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五、游戏性能测试:目前最强的游戏处理器

选择了 8 款主流游戏来对比各款处理器游戏性能的差异。其中 3DMark 物理分数只是作为展示,并未参与性能百分比的计算。测试分辨率为 1920*1080,最高画质选项。

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在《绝地求生》中,i9-9900K 的表现非常不正常,CPU 占用率仅有

20%,导致游戏帧率异常,9900K 此项测试也未参与最后性能百分比计算。

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从上表可以看出,i9-9900K 是目前最强的游戏处理器无疑。领先 i7-8086K 的幅度有 5%,领先锐龙 7 2700X 11%。

六、温度与功耗以及超频测试:满载功耗比 8086K 高 90W 烤机温度 79 度

1、温度测试

使用 AIDA64 FPU 程序测试默频与超频状态下的处理器温度,功耗以及频率。测试使用九州风神玄冰 L240 水冷散热器,硅脂为 Arctic MX-4,室温 25 度。

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运行 AIDA64 FPU 程序 5 分钟之后,处理器温度为 79 度,电压为频率稳定在只能维持在 4.5GHz,出处理器内部功耗已经达到了惊人的 160W,如果想要达到全核 4.7GHz,估计要上 200W 才行。

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在九州风神玄冰 L240 水冷散热器压制下,i9-9900K 的烤机温度被控制在 79 度。待机只有 29 度,运行国际象棋时,温度也不算高,只有 63 度。

2、功耗测试

分别测试使用待机、拷机和 3DMark 的功耗。测试使用的电源为酷冷至尊 MasterWatt Maker 1200W 钛金电源。以下数据是平台整机功耗。

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<strong>三款处理器待机功耗相差不大,i9-9900K 也就比 8086K 高了 2W,但是进行 AIDA 64 FPU 烤机时,i9-9900K 平台的功耗达到了恐怖了 235W,比 8086K 高了 90W,也比 2700X 要搞了 51 瓦。

在运行 3DMark 时,由于 CPU 占用率较低的原因,三款处理器平台的功耗没有太大差异,8086K 依然最低。

七、总结:主流平台性能王者

在简短的测试中,i9-9900K 表现出了令人惊叹的性能,在默认 8 核 4.7GHz 加持下,它的多线程性能相比 8086K 要强 39%。面对以多线程性能见长的锐龙 7 2700X 也能有 22% 的领先优势。得益于较高的全核频率,i9-9900K 在测试中,单核频率也经常能达到 5GHz,这对于 8086K 几乎是难以企及。虽然二者最高睿频都是 5GHz,在单核性能方面,9900K 还是要领先 8086K 3%。

在游戏性能方面,8086K 已经是很强的存在,9900K 能对其保持 5% 的帧率优势,同样也能领先 7700K 5%。在面对竞争对手的 2700X 时,能有 11% 的优势。现役最强游戏处理器的称号当之无愧。

在功耗方面,官方宣传的 95W 不必当真,如果真的限定在这个 TDP 下,9900K 的频率会很难看。在实际测试中,正常跑分时,9900K 经常能能达到 140W,进行 AIDA64 FPU 烤机时,甚至能达到 170W 的恐怖功耗,而此时频率也没有达到 4.7GHz 的默认全核睿频。

在温度方面,由于测试时间较短,我们得到的数据并不全面。在九州风神 240 水冷的压制下,9900K 默认烤机温度依然达到了 79 瓦,钎焊导热的优势没有完全显现出来。

虽然无论从哪个角度来说,i9-9900K 在 主流平台都是无可争议的性能王者,但是 4999 元的售价并不 " 主流 ",期待英特尔后续能有更多的优惠活动,让更多的玩家能够拥有这块性能强劲的处理器


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